四十三、网络编程（下）——TCP 编程与 HTTP 入门

😫 痛点引入：UDP 发出去就不管了，万一丢包怎么办？文件上传必须每字节都不能少！
TCP 协议应运而生——面向连接、可靠传输、三次握手确认！☎️
下篇手写 TCP 客户端-服务端、文件上传、多线程并发服务器，最后揭秘网页背后的 HTTP 协议！

一、TCP 协议——面向连接的「电话」☎️

1.1 回顾：UDP vs TCP

1.2 TCP 三次握手（面试必问！📝）

客户端 服务端
| |
| ① SYN (我想连接) |
| —————————–> |
| |
| ② SYN+ACK (可以，我也准备好了) |
| <—————————– |
| |
| ③ ACK (收到，开始传数据！) |
| —————————–> |
| |
✅ 三次握手完成，连接建立！

💡 为什么是三次？ 两次可能死锁（服务端以为连上了，客户端其实没收到确认），三次才能保证双方都说清楚！

二、TCP 核心类 🔧

2.1 两个套接字

2.2 核心方法速查

Socket 常用方法：

ServerSocket 常用方法：

2.3 数据交互方式

客户端发送 → 服务端读取：
客户端：getOutputStream().write(…)
服务端：getInputStream().read(…)

客户端读取 ← 服务端发送：
客户端：getInputStream().read(…)
服务端：getOutputStream().write(…)

三、TCP 基本通信 💬

3.1 客户端代码

import java.net.Socket;
import java.io.OutputStream;

public class TCP_Client {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// ⚠️ new Socket() 就会触发三次握手！
// 成功说明连接建立 ✅，失败抛出异常
Socket s = new Socket("192.168.26.23", 8888);

// 发送消息给服务端
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("江总你好！".getBytes());

s.close();
System.out.println("客户端发送完成！☎️");
}
}

3.2 服务端代码

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.InputStream;

public class TCP_Server {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println("服务端启动，等待连接…📞");

// 1. 创建服务端，指定端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

// 2. accept() 阻塞等待客户端连接
Socket client = ss.accept();
System.out.println("客户端已连接：" + client.getInetAddress());

// 3. 读取客户端消息
InputStream is = client.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf); // read() 阻塞，直到读完
String msg = new String(buf, 0, len);
System.out.println("收到：" + msg);

client.close();
}
}

3.3 ⚠️ TCP 编程注意点

四、TCP 双向通信 💬

4.1 服务端（收消息 + 回复）

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class TCP_ServerPro {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("服务端启动…📞");

Socket client = ss.accept();
System.out.println("客户端连接：" + client.getInetAddress());

while (true) {
// 1. 读取客户端消息
InputStream is = client.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
String msg = new String(buf, 0, len);
System.out.println("客户端：" + msg);

// 2. 回复客户端
System.out.print("请输入回复：");
String reply = sc.next();
OutputStream os = client.getOutputStream();
os.write(reply.getBytes());
}
}
}

4.2 客户端（发消息 + 收回复）

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class TCP_ClientPro {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket s = new Socket("192.168.26.23", 8888);
Scanner sc = new Scanner(System.in);

while (true) {
// 1. 发送消息
System.out.print("请输入消息：");
String msg = sc.next();
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write(msg.getBytes());

// 2. 接收服务端回复
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
System.out.println("服务端回复：" + new String(buf, 0, len));
}
}
}

五、TCP 文件上传 📤

5.1 需求

客户端上传图片到服务端，服务端保存后给客户端响应。

5.2 客户端（读文件 + 上传）

import java.net.*;
import java.io.*;

public class TCP_FileClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);

// 1. 读取本地文件
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/1.jpg");
OutputStream os = s.getOutputStream();

// 2. 循环写出（上传）文件数据
byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(buf)) != –1) {
os.write(buf, 0, len);
}

// ⚠️ 关键！告诉服务端"我传完了"
s.shutdownOutput();

fis.close();

// 3. 读取服务端响应
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] respBuf = new byte[1024];
int respLen = is.read(respBuf);
System.out.println("服务端：" + new String(respBuf, 0, respLen));

s.close();
}
}

5.3 服务端（收文件 + 保存 + 响应）

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Random;

public class TCP_FileServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
System.out.println("文件服务器启动…📤");

Socket client = ss.accept();
System.out.println("客户端上传：" + client.getInetAddress());

// 1. 读取客户端上传数据
InputStream is = client.getInputStream();

// 2. 生成随机文件名（防止覆盖）
Random r = new Random();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(
"D:/upload/" + r.nextInt(Integer.MAX_VALUE) + ".jpg"
);

byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(buf)) != –1) {
fos.write(buf, 0, len); // 保存到磁盘
}
fos.close();

// 3. 给客户端响应
OutputStream os = client.getOutputStream();
os.write("上传成功！✅".getBytes());

client.close();
}
}

5.4 ⚠️ shutdownOutput() —— 文件上传的灵魂

不用 shutdownOutput()：
服务端 read() 永远阻塞，不知道客户端传完了 😱

用了 shutdownOutput()：
客户端调用后，发送一个"结束标记"
服务端 read() 收到 -1，跳出循环 ✅

一句话：shutdownOutput() = 告诉对方"我说完了，你可以处理了"！

六、TCP 多线程并发服务器 🧵

6.1 为什么需要多线程？

单线程服务器：
客户端A 连接 → 服务器处理A → 处理完才能处理B
→ 客户端B 等着，体验极差 ❌

多线程服务器：
客户端A 连接 → 开线程1 处理A
客户端B 连接 → 开线程2 处理B
→ 同时处理，互不影响 ✅

6.2 多线程服务端代码

import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Random;

public class TCP_MultiThreadServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
System.out.println("多线程服务器启动…🧵");

while (true) {
Socket client = ss.accept(); // 等待客户端
System.out.println("新客户端：" + client.getInetAddress());

// 为每个客户端开启独立线程！
new Thread(() -> {
try {
// 接收文件
InputStream is = client.getInputStream();
Random r = new Random();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(
"D:/upload/" + r.nextInt(Integer.MAX_VALUE) + ".jpg"
);

byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(buf)) != –1) {
fos.write(buf, 0, len);
}
fos.close();

// 响应客户端
OutputStream os = client.getOutputStream();
os.write("上传成功！✅".getBytes());

client.close();
System.out.println("客户端上传完成！");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start(); // 启动线程！
}
}
}

6.3 启动多个客户端测试

public class TCP_MultiClientTest {
public static void main(String[] args) {
// 同时启动 3 个客户端，并发上传
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(() -> {
try {
Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/1.jpg");
OutputStream os = s.getOutputStream();

byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(buf)) != –1) {
os.write(buf, 0, len);
}
fis.close();
s.shutdownOutput();

// 接收响应
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] resp = new byte[1024];
int respLen = is.read(resp);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "：" + new String(resp, 0, respLen));
s.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
}

💡 多线程上传优势：

• 多个客户端同时上传 ✅
• 每个客户端独占线程，互不干扰
• 服务端持续运行，不用重启

七、HTTP 协议入门——网页背后的原理 🌐

7.1 HTTP 是什么

HTTP（HyperText Transfer Protocol）：超文本传输协议，应用层最常用的协议。

7.2 HTTP 请求格式

GET /index.html HTTP/1.1 ← 请求行（方法 + 路径 + 版本）
Host: www.example.com ← 请求头
User-Agent: Mozilla/5.0
← 空行（必须！）
[请求体] ← GET 请求通常没有

7.3 HTTP 响应格式

HTTP/1.1 200 OK ← 状态行（版本 + 状态码 + 消息）
Content-Type: text/html ← 响应头
Content-Length: 1234
← 空行（必须！）
<html>…</html> ← 响应体（网页内容）

7.4 常见状态码

7.5 💡 TCP 与 HTTP 的关系

TCP 是传输层协议 → 负责可靠传输数据 ☎️
↓
HTTP 是应用层协议 → 定义数据格式（请求头/响应头）🌐
↓
HTTP 底层使用 TCP 传输！

一句话：HTTP = 带格式的 TCP！

本篇总结 📝

作者：书源丶
发布平台：CSDN